JP4646288B2

JP4646288B2 - 塗膜の色調を判定する方法

Info

Publication number: JP4646288B2
Application number: JP2004179294A
Authority: JP
Inventors: 真司冨田; 厚真貴田; 斗士一岡田; 敏之小川; 智巳松岡
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd; Ushio Denki KK
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd; Ushio Denki KK
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2024-06-17
Also published as: JP2005028359A

Description

本発明は、自動車車体などに設けられた塗膜の色調を判定する方法に関する。

一般に、塗膜の色調の評価には、相関色温度が６５００Ｋ〜６８００Ｋの光線を放射する光源を有する人工太陽灯、或いは太陽光と同等のスペクトル分布を示すランプが照射光として使用されている（特許文献１など）。
近年、自動車等の外板にはメタリック塗料やパール塗料などの光輝性顔料を含有する塗料からの光輝性塗膜が好んで用いられている。こうした光輝性塗膜の色調の評価は、光輝性顔料の緻密感やフリップフロップ性等の評価を包含するものであり、熟練を要するものであったり、特殊な測定器や演算式を利用する必要があり、簡易に評価する方法が望まれていた。特に自動車補修塗装の業界において、補修塗膜部が光輝性塗膜である場合には、補修塗膜部と正常塗膜部とで同等の仕上がり外観を得ることは容易ではなく、補修塗装工程において、補修塗膜部と見本板とを対比する比色作業には正確さが求められている。
特開２０００−４０４０６号公報

本発明の目的は、塗膜の色調を判定する新規方法を提供することにある。

本発明者らは、塗膜の色調評価用の光線として特定の色温度を有するランプから放射される光線が適することを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明は、
１．塗膜に、相関色温度が５０００Ｋ以下である光線を放射するランプを具備する光照射装置を用いて、相関色温度が５０００Ｋ以下である光線を照射することを特徴とする塗膜の色調を判定する方法、
２．塗膜が、その成分の一部として光輝性顔料を含有する１項に記載の塗膜の色調を判定する方法、
３．ランプが、セラミックメタルハライドランプである１項または２項に記載の塗膜の色調を判定する方法、および
４．塗膜が自動車補修塗膜である１項ないし３項のいずれか１項に記載の塗膜の色調を判定する方法、
に関する。

本発明方法によれば、塗膜の色調判定の際に相関色温度が５０００Ｋ以下の光線を照射することによって、従来から判定が困難であった光輝性顔料を含む塗膜の光輝性顔料の配向性や緻密感、フリップフロップ性等も容易に視認することができる。また、本発明方法を、例えば自動車塗膜等の補修塗装用途に適用すると、補修塗膜部と見本板を対比する比色作業を正確に行うことができるので、補修塗膜部を正常塗膜部と同等の外観に調整する作業が容易となる利点を有する。

本発明方法は、塗膜の色調判定として、塗膜に相関色温度が５０００Ｋ以下、好ましくは３０００〜４９００Ｋ、さらに好ましくは３６００〜４５００Ｋである光線を放射する
ランプを具備する光照射装置により上記光線を照射することを特徴とする。

本発明において、塗膜の色調とは、塗料やインク、化粧品などによって形成される塗膜外観の仕上がり性全般を意味しており、色味の他に、ツヤ感、透明度、顔料の配向性、顔料の緻密感、フリップフロップ性（キラキラ感）、真珠光沢感、漆黒性等を含む、主に目視で確認することのできるものである。
色温度とは、一般に放射される光線の色度を表す一種の指標であり、一般に色温度が高い光線ほど青く、色温度が低い光線ほど赤くなる傾向がある。色温度は、黒体とよばれる理想体の温度（Ｋ）で表される。光線の色が色度図上において、色温度と色の軌跡である黒体軌跡上にない場合、該光線の色温度は相関色温度として近似的に表すことができる。すなわち相関色温度とは、光線の色が黒体軌跡上にない場合、完全に一致しないが最も近似の黒体の温度である。本発明においては、相関色温度が５０００Ｋを超える光線では、塗膜色調評価において、例えば光輝性顔料を含有する塗膜のメタリック感や、パール感（真珠光沢感）といった特有の発色をとらえることができない場合があるので好ましくない。

尚、本発明における相関色温度は、光照射装置の電源を入れてから、例えば３分程度経過して、放射される光線の色温度が実質的に一定になったときに色温度測定器で測定した値を意味する。
本発明方法が適用される塗膜面としては、塗料、インク、化粧品による塗膜面が挙げられ、特に制限はないが、塗料による塗膜面の場合であれば、上塗り塗装に通常用いられるメタリック塗料、パール塗料、ソリッドカラー塗料等のエナメル塗料；クリヤー塗料等による塗膜面を挙げることができる。また、これら上塗り塗料から選ばれる２種以上の塗料による複層塗膜も包含することができる。また、上記上塗り塗料による塗膜の下層に、従来公知のパテ層やプライマー層を設けてもよい。

本発明方法においては、上記塗膜面がその成分の一部として光輝性顔料を含有する場合においても、その効果を十分に発揮することができる。光輝性顔料としては、アルミニウム顔料、酸化チタンや酸化鉄等の金属酸化物をマイカ粉の表面に薄くコーティングしてなる光輝性マイカ顔料、銅粉、金粉、真鍮粉等を挙げることができる。本発明方法においては、上記した範囲の相関色温度である光線を照射することにより、光輝性顔料の緻密感及びフリップフロップ性を含めた塗膜色調評価を正確に行うことができる。

本発明方法は、自動車車体等に設けられた塗膜等の色調評価を行う方法であり、補修塗装塗膜の色調評価に好適に適用される。例えば、自動車車体等に設けられた塗膜の補修工程で、補修塗装部と色見本カード又は正常部とを対比する比色作業用等に本発明方法は適している。
本発明方法に使用される、相関色温度が５０００Ｋ以下の光線を照射するための光照射装置としては、相関色温度が５０００Ｋ以下である光線を放射するランプを具備する装置であれば、従来公知のものが制限なく使用できる。

上記ランプとしては、相関色温度が上記の範囲内であれば従来公知のものが制限なく使用でき、例えばメタルハライドランプ、セラミックメタルハライドランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、クリプトンランプ、蛍光灯、半導体レ−ザ−、発光ダイオ−ドなどが挙げられ、これらのうち発光管の材質がセラミックであるセラミックメタルハライドランプが好適である。

本発明方法に好適なセラミックメタルハライドランプとしては、例えば、発光物質が封入された発光管を覆うように外管が被さった２重管構造を有する構造であることが望ましく、発光管と外管との間の空間には、窒素ガスが封入され密封されていることが望ましい
。
このようにセラミックメタルハライドランプが２重管構造であり、発光管としてセラミックを用いることにより、発光管内の発光物質が外部に抜け出ることを防止でき、長時間点灯してもランプから放射される光線の相関色温度の変化が起こらないようにすることができるからであり、さらに発光管に外管を被せることにより、発光管の保温性を向上させ、点灯中、発光管内の発光ガスの温度を一定に保持出来、点灯中にランプから放射される光線の相関色温度の変化が起こらないようにすることができるので好適である。

この結果、塗膜色調判定に適した、相関色温度、３６５ｎｍの紫外線の光強度、８００ｎｍの赤外線の光強度の３つの条件を満足する発光物質を決定することができるという効果がある。
上記セラミックメタルハライドランプにおいて、発光管から放射された紫外線を良好に透過するための外管の材質としては、熔融石英ガラスを挙げることができる。該熔融石英ガラスとしては、３６５ｎｍ以下の紫外線を良好に透過する材質であることが望ましい。具体的には、１８０ｎｍの光線において、５０％〜７０％、好ましくは５０〜６０％の透過率、２２０ｎｍの光において８０〜９０％、好ましくは８０〜８５％の透過率、３００ｎｍの光線において９０％以上、好ましくは９０〜９５％の透過率を有する特性の熔融石英ガラスであることが望ましい。このような特性の熔融石英ガラス製の外管を用いることにより、光輝性塗膜の比色作業であっても色調判定を容易に行うことが可能となる。

本明細書において、熔融石英ガラスに対する光線の透過率は、分光測定方法を用いて算出する。あらかじめ分光分布がわかっている標準光源を使い、その光源から放射された光を熔融石英ガラスに照射して、該ガラスを透過した光線の分光分布を測定する。次いでガラスを透過した光線の分光分布を、標準光源の分光分布と比較することにより光線の透過率として算出する。

発光物質としては具体的には、例えば、紫外線を主に放射する発光物質である水銀と、赤外線を主に放射する発光物質であるナトリウムを選択することができる。また、発光物質にディスプロシウム、セリウムを加えてもよい。これにより演色性のよい光を放射することができ、塗膜の色調を正確に判定することができる。
本発明方法においては、該ランプから放射される光線としては、例えば３６５ｎｍの波長において照射距離２０ｃｍにおける光強度が、５ｍＷ／ｃｍ²以下であって、且つ８０
０ｎｍの波長において、照射距離１０ｃｍにおける光強度が２５０ｍＷ／ｃｍ²以下の範
囲内であることが望ましい。また、照度としては、２０００〜５０００ｌｘ、好ましくは２５００〜４５００ｌｘの範囲内であることが望ましい。

上記、光強度は、ランプから放射される光線の中心を上記所定距離にて光量計で測定したものである。波長３６５ｎｍの光強度の測定に使用できる光量計としては、例えば「ＵＮＩＭＥＴＥＲＵＩＴ−１５０ＴＹＰＥＵＩＴ−１５０Ａ」（商品名、ウシオ電機社製）が挙げられ、波長８００ｎｍの光強度の測定に使用できる光量計としては、例えば「ＭＯＤＥＬＩ４００Ａ」（商品名、ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＬＩＧＨＴＩＮＣ．社製）を挙げることができる。照度は、放射される光線の中心を、ランプから被照射物までの照射距離１ｍにて「ＭＩＮＯＬＴＡＴ−１０」（商品名、ミノルタ社製、照度計）で測定した値である。

本発明方法においては、塗膜に相関色温度が５０００Ｋ以下の光線を照射するにあたり、フィルターを介して光線を照射することが望ましい。フィルターを介することにより照射される光線の散乱を抑制し、被照射物に対する照度を均一化することができ、塗膜の色調をより正確に評価することが可能である。
上記フィルターとしては、例えば通常のガラス原料に微量の鉄、ニッケル、コバルト、
セレン等の金属を加え着色した熱線吸収板ガラス、フロート板ガラスの表面に反射率の高い金属酸化物の膜をコーティングした熱線反射板ガラス、表面に研磨剤である砂を圧縮エアーによってガラス表面に吹きつけたフロスト加工ガラスが使用できる。

相関色温度が５０００Ｋ以下の光線の存在下で塗膜面の色調を判定する方法としては、目視による方法、測定器を使用する方法等が挙げられる。また、上記ランプから塗膜面までの照射距離は、１０ｃｍ以上、好ましくは３０〜２００ｃｍ程度であることが望ましく、塗膜の種類等に応じて適宜調整できる。

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に用いられる光照射装置の一例を示す側面概略図である。
図２は本発明に用いられる光照射装置に具備されるランプの一例を示す概略図である。
図１において光照射装置１は、ランプ２、ミラー３及びレンズ４を備えた照射器５が、可動式の支持支柱６に昇降自在に装着された構造をしている。ランプ２は、相関色温度が４３００Ｋであり、３６５ｎｍの波長において照射距離２０ｃｍにおける光強度が３ｍＷ／ｃｍ²程度であり、さらに８００ｎｍの波長において、照射距離１０ｃｍにおける光強
度が、１５０ｍＷ／ｃｍ²程度である光線を放射するセラミックメタルハライドランプで
ある。両面フロスト加工されたガラス製のフィルター７はレンズ４前面に取り付けられ、着脱可能となっており、照射器５からの発光面をカバーするように設置可能である。

図２においてランプ２は、発光管２１を覆うように外管２２が被さった２重管構造をしている。発光管２１はセラミック製であり、この発光管２１内に、所定の発光物質である水銀やナトリウム等が封入され、当該発光管２１に続く両端には封止管が形成されている。
外管２２は、熔融石英ガラス製であり、発光管２１を覆うように形成され、外管２２の一端部においてシール部２３が形成されて、外管２２内に発光管２１が密閉状態で配置されている。また、外管２２と発光管２１の間の空間は窒素が充填されている。

上記熔融石英ガラスは、１８０ｎｍの光線において、５５％の透過率、２２０ｎｍの光において８３％の透過率、３００ｎｍの光線において９３％の透過率を有している。
発光管２２に続く封止管からは、外部に突出する外部リード棒が外管２２内の内部リード２４に接続されている。
さらに、外管２２のシール部２３には、接着剤によって、セラミック製のベース２５が固着され、当該ベース２５には内部リード２４に電気的に接続された給電ピン２６が設けられている。

実施例1
試験塗板として、表１に示す各着色塗板を用意した（塗色は、青系カラーチップ、シルバーメタリック、３コートパール、青ソリッドの４色）。ついで、各試験塗板について、各塗色に対応する色見本を各試験塗板近傍に配置させ、照射距離１００ｃｍにて各試験塗板とそれに対応する各色見本とを上記ランプを具備する光照射装置で光照射せしめ、該塗膜の色調について評価した。

実施例２〜３及び比較例１〜３
実施例１において、照射条件を下記表１に記載の通りとする以外は、上記実施例１と同様にして、各試験塗板の色調を判定した。結果を表１に併せて示す。

（注１）青系カラーチップ：「レタンＰＧハイブリッドカラーガイド」（商品名、関西ペイント社製、カラー原色ガイドブック）の６３８ディープブルー。
（注２）シルバーメタリック：シルバーメタリック塗膜（「レタンＰＧハイブリッドIII メタリックホワイト」、関西ペイント社製、商品名、アルミニウム顔料含有塗料によ
る塗膜）とクリヤー塗膜（「レタンＰＧマルチクリヤーＨｘ（Ｑ）ベース」（商品名、関西ペイント社製）１００重量部、「レタンＰＧマルチクリヤーＨｘスタンダード硬化剤」（商品名、関西ペイント社製）５０重量部及び「ＰＧハイブリッドシンナー２０」（商品名、関西ペイント社製）２０重量部を使用直前に混合したクリヤー塗料による塗膜）を順次形成してなる複層塗膜。

（注３）３コートパール：着色ベース塗膜（「レタンＰＧハイブリッドホワイト」、商品名、関西ペイント社製、白系顔料含有塗料による塗膜）、パール塗膜（「レタンＰＧ２１７Ｌパールリキッドホワイト」、商品名、関西ペイント社製、マイカ顔料含有塗料による塗膜）、クリヤー塗膜（「レタンＰＧマルチクリヤーＨｘ（Ｑ）ベース」（商品名、関西ペイント社製）１００重量部、「レタンＰＧマルチクリヤーＨｘスタンダード硬化剤」（商品名、関西ペイント社製）５０重量部及び「ＰＧハイブリッドシンナー２０」（商品名、関西ペイント社製）２０重量部を使用直前に混合したクリヤー塗料による塗膜）を順次形成してなる複層塗膜。

(注４)青ソリッド：青系着色ベース塗膜（「レタンＰＧハイブリッドＧ３８ディープブルー」、商品名、関西ペイント社製、青系顔料含有塗料による塗膜）、クリヤー塗膜（「レタンＰＧマルチクリヤーＨｘ（Ｑ）ベース」（商品名、関西ペイント社製）１００重量部、「レタンＰＧマルチクリヤーＨｘスタンダード硬化剤」（商品名、関西ペイント社製）５０重量部及び「ＰＧハイブリッドシンナー２０」（商品名、関西ペイント社製）２０重量部を使用直前に混合したクリヤー塗料による塗膜）を順次形成してなる複層塗膜。
評価項目
（＊１）色味評価：青ソリッド色の色見本として「ＡＢＩ II」（商品名、色見本、関西ペイント社製）の塗色番号トヨタ０８２を使用し、色味（赤がかった青、黄みがかった青など）について、上記青系カラーチップと該色見本とを目視で対比した。

○：青系カラーチップと色見本とで色味について違いがわかりやすく、目視評価がしやすい、×：青系カラーチップと色見本とで色味について違いがわかりづらく、目視評価がしにくい。
（＊２）アルミ配向性：シルバーメタリックの色見本として「ＡＢＩ II」（商品名、色見本、関西ペイント社製）の塗色番号トヨタ１９９を使用し、アルミ顔料の大きさや向きについて上記シルバーメタリックの試験塗板と該色見本とを目視で対比した。

◎：アルミ顔料の大きさや向きについて、試験塗板と色見本とで違いが非常にわかりや
すく、目視評価が非常にしやすい、○：アルミ顔料の大きさや向きについて、試験塗板と色見本とで違いがわかりやすく目視評価がしやすい、○△：アルミ顔料の大きさや向きについて、試験塗板と色見本とで違いを確認することができ、目視評価可能である、△：アルミ顔料の大きさや向きについて、塗板と色見本とで違いがわかりにくく、目視評価が若干しづらい。×：アルミ顔料の大きさや向きについて、塗板と色見本とで違いが目視評価によりできない。

（＊３）パール感：３コートパールの色見本として「ＡＢＩ II」（商品名、色見本、関西ペイント社製）の塗色番号トヨタ０５１を使用し、パール顔料の大きさや光照射方向の変化による色味の変化について、３コートパールの試験塗板と該色見本とを目視で対比した。
◎：パール顔料の大きさや光照射方向の変化による色味の変化について、試験塗板と色見本とで違いが非常にわかりやすく、目視評価が非常にしやすい、○：パール顔料の大きさや光照射方向の変化による色味の変化について、試験塗板と色見本とで違いがわかりやすく、目視評価がしやすい、○△：パール顔料の大きさや光照射方向の変化による色味の変化について、試験塗板と色見本とで違いが確認でき、目視評価が可能である、△：パール顔料の大きさや光照射方向の変化による色味の変化について、試験塗板と色見本とで違いがわかりづらく、目視評価が若干しにくい、×：パール顔料の大きさや光照射方向の変化による色味の変化について、試験塗板と色見本とで違いが目視評価によりできない。

（＊４）透明性：青ソリッド色の見本として「ＡＢＩ II」（商品名、色見本、関西ペイント社製）の塗色番号トヨタ０８２を使用し、透明性について、青ソリッド色の試験塗板と該色見本とを目視で対比した。
◎：透明性について、試験塗板と色見本とで違いが非常にわかりやすく、目視評価が非常にしやすい。○：透明性について、試験塗板と色見本とで違いがわかりやすく、目視評価がしやすい、△：透明性について、試験塗板と色見本とで違いが若干わかりにくく、目視評価がしづらい、×：透明性について、試験塗板と色見本とで違いが目視評価によりできない。

塗料やインク、化粧品などによって形成される塗膜の色調を判定する用途に適用可能である。

図１は、本発明方法に用いられる光照射装置の構成を説明する概略図である。図２は、本発明方法に用いられる光照射装置のランプの構成を説明する概略図である。

符号の説明

１光照射装置
２ランプ
２１発光管
２２外管
２３シール部
２４リード
２５ベース
２６給電ピン
３ミラー
４レンズ
５照射器
６支持支柱
７フィルター

Claims

光輝性塗膜又は着色ベース塗膜を含む自動車補修塗膜の色調を判定する方法であって、相関色温度が５０００Ｋ以下である光線を放射するセラミックメタルハライドランプを具備する光照射装置を用いて、相関色温度が５０００Ｋ以下である光線の照射下、該自動車補修塗膜の色調と該自動車補修塗膜の塗色に対応する色見本の色調とを対比して、目視により色調の相違を判定する目視評価を行い、該自動車補修塗膜の色調を判定することよりなり、該光線がフィルターを介して照射されることを特徴とする自動車補修塗膜の色調を判定する方法。